体细胞如何诱导成干细胞

什么是成人细胞储存 2023年07月19日 21:10 128 im

引言

　　干细胞是一类能够自我复制并且具有分化为不同细胞类型的潜在能力的基础细胞。干细胞的广泛潜在应用已经引起了科学家们对于如何获得干细胞的极大兴趣。在过去几十年里，体细胞诱导成干细胞 (induced pluripotent stem cells, iPSCs) 技术已经发展出来，被认为是近年来最伟大的科技发明之一，因为它充分利用了成熟细胞的可塑性。

体细胞与干细胞

　　细胞是生命的基本单位。体细胞是我们身体中大多数组织和器官中的细胞，它们已经发育成特定的细胞类型（比如肌肉细胞、皮肤细胞、肝细胞等），通常只具有有限的再生能力。相比之下，干细胞有着极强的再生能力，可以自我修复和不断更新，是许多重大疾病治疗和组织工程的重要来源。

成体细胞可塑性

　　人类身体中的每个细胞都包含着与整个身体一样的遗传信息，也就是说每个成体细胞理论上可以分化成身体内其他任何细胞类型。成体细胞可塑性即指在特定条件下，体细胞可以重新回到它发生变异的状态并产生其他类型的细胞，这个过程被称为重编程。

iPSCs培养过程

　　体细胞诱导成干细胞 (iPSC) 技术是一种通过转化体细胞为干细胞的技术，使得我们能够自发地生成一种可以转化为任何类型的细胞类型的干细胞。

　　该技术流程如下：

从患者或者捐献者身体中取出成熟的体细胞。
将体细胞转染为干细胞相关基因（如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc等，被称为“众多基因转导”（multi-gene transduction））的表达载体。
培养转染基因的细胞并观察其是否成功转化为干细胞。
从荧光信息筛选出特定干细胞，将其分离并复制成更大数量的干细胞群体。
通过特定的化学物质和细胞培养条件让这些干细胞继续扩张而不分化，并成为具有特定形态特性的多潜能干细胞，或以适当的诱导因子作用下进一步分化成各种细胞类型。

iPSCs的应用前景

　　iPSCs的发现使得我们有了一种相对安全且最佳的来源来产生干细胞。因此，iPSC技术已被广泛应用于研究各种疾病的治疗。此外，虽然干细胞治疗的可行性还需要更多的证据，但科学家们已经进行了大量研究，展示了干细胞可以用于驱动许多重要的更新和再生过程，如心肌心肌梗塞后的心肌再生、肝细胞更新、新的神经细胞生成等等。